สถานีรถไฟแม่กลอง เป็นสถานีรถไฟระดับ 4 ของทางรถไฟสายแม่กลองช่วงบ้านแหลม-แม่กลอง ตั้งอยู่ถนนประสิทธิ์พัฒนา ตำบลแม่กลอง อำเภอเมืองสมุทรสงคราม จังหวัดสมุทรสงคราม
สถานีรถไฟแม่กลอง เป็นสถานีปลายทางของเส้นทางช่วงบ้านแหลม-แม่กลอง ระยะทาง 33 กิโลเมตร ผู้โดยสารที่เดินทางไปกรุงเทพ จะต้องลงจากขบวนรถที่สถานีรถไฟบ้านแหลม และต่อเรือข้ามฟากที่ท่าฉลอม ไปขึ้นรถไฟช่วงต่อที่สถานีรถไฟมหาชัย มีปลายทางที่สถานีรถไฟวงเวียนใหญ่ ระยะทาง 31 กิโลเมตร
ในปี พ.ศ. 2558 การรถไฟแห่งประเทศไทย ได้สั่งปิดเส้นทางในช่วงระหว่างสถานีรถไฟบ้านแหลม - สถานีรถไฟแม่กลอง (ทางรถไฟสายตลาดร่มหุบ) ระหว่างวันที่ 13 พฤษภาคม - 8 พฤศจิกายน รวมระยะเวลา 180 วัน เพื่อปรับปรุงเส้นทางตามโครงการปรับปรุงทางรถไฟ ในระหว่างนี้จะใช้รถยนต์รับส่งผู้โดยสารแทนไปก่อน
สถานีรถไฟแม่กลอง เป็นที่ตั้งของแหล่งท่องเที่ยว UNSEEN THAILAND คือ "ตลาดร่มหุบ" ซึ่งเป็นตลาดที่ตั้งอยู่คร่อมรางรถไฟ โดยรถไฟแห่งประเทศไทย ได้กำหนดเส้นทางวงเวียนใหญ่-มหาชัย-บ้านแหลม-แม่กลอง เป็นเส้นทางส่งเสริมการท่องเที่ยวทางรถไฟ
สำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร (สนข.)ได้มีการศึกษาการปรับปรุงและสร้างทางในแนวเส้นทางรถไฟสายแม่กลองโดยจะก่อสร้างผ่านจังหวัดสมุทรสาคร สมุทรสงคราม และราชบุรี โดยที่จังหวัดสมุทรสาครจะก่อสร้างข้ามแม่น้ำท่าจีนด้วย และคาดว่าจะใช้แนวทางเลือกที่ 4 คือเป็นเส้นทางเลี่ยงตัวเมืองจังหวัดสมุทรสาคร โดยเบี่ยงแนวออกจากแนวของรถไฟเดิมประมาณ กม.31 ระหว่างสถานีรถไฟบ้านขอมและสถานีรถไฟคลองจาก ยกระดับข้ามถนนเอกชัย และเบี่ยงแนวเข้าไปตามแนวเส้นทางของถนนพระราม 2 บริเวณกม.26+800 ถึง กม.32+160 แล้วเบี่ยงแนวออกทางซ้ายเพื่อตรงไปเชื่อมกับแนวเส้นทางรถไฟเดิม
ขณะที่จังหวัดสมุทรสงครามจะก่อสร้างข้ามแม่น้ำแม่กลอง ซึ่งคาดว่าจะใช้ทางเลือกที่ 3 คือเป็นเส้นทางที่เลี่ยงตัวเมืองสมุทรสงคราม โดยเบี่ยงแนวออกจากแนวของรถไฟเดิมประมาณ กม.66 หลังจากผ่านสถานีรถไฟบางกระบูน ซึ่งจะเป็นทางรถไฟยกระดับไปตามแนวทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 325 เพื่อข้ามคลองแม่กลอง และทางหลวงหมายเลข 325 บริเวณที่จะแยกไปอำเภอดำเนินสะดวกประมาณ กม.40+850 และข้ามแม่น้ำแม่กลอง
จากนั้นจะลงสู่ระดับพื้นดินเพื่อเชื่อมต่อกับเส้นทางรถไฟที่จะก่อสร้างใหม่ และเชื่อมต่อกับสถานีรถไฟปากท่อ จังหวัดราชบุรี ซึ่งจะก่อสร้างรถไฟขนานไปกับแนวทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3093 และจะมีการก่อสร้างสถานีรถไฟใหม่เพิ่มขึ้น อีก 3 สถานีในช่วงนี้ คาดว่าโครงการนี้จะมีมูลค่าทั้งหมดประมาณ 42,243 ล้านบาท
